【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及生物質(zhì)資源利用，尤其涉及一種生物質(zhì)熱解液膜及其成膜液與制備方法。
技術(shù)介紹
1、生物質(zhì)薄膜材料是近年來在材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注的研究方向。隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)保材料需求的增加，生物質(zhì)薄膜作為一種新型的綠色材料，展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的塑料材料在生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，而生物質(zhì)薄膜材料的出現(xiàn)為解決這一問題提供了新的思路。它們不僅能夠有效減少塑料廢棄物的產(chǎn)生，還能在使用后通過自然降解回歸生態(tài)環(huán)境，降低對生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。其中，殼聚糖薄膜因其優(yōu)良的生物相容性、生物降解性和抗菌性能而受到廣泛關(guān)注。
2、但目前，在殼聚糖薄膜的制備過程中因殼聚糖的難溶性以及成膜后機械性能較差的原因，限制了其開發(fā)與利用。現(xiàn)有技術(shù)中，cn?117844024?a公開了一種殼聚糖-單寧酸抗菌氧化膜的制備方法，該專利技術(shù)中得到的薄膜材料拉伸應(yīng)力最高為0.6mpa。cn?117720754?a公開了一種高強度殼聚糖茶多酚抗菌氧化膜。該專利技術(shù)中提到的薄膜材料拉伸應(yīng)力最高約為0.5mpa。這些殼聚糖膜材料雖然具有抗菌性和抗氧化性較強功能，但其較低機械強度限制了其在實際過程中的應(yīng)用。
3、因此，設(shè)計合適的殼聚糖薄膜制備方法，簡化殼聚糖薄膜的制備工藝，制備出兼顧機械強度、耐水性以及功能性的薄膜材料是本領(lǐng)域亟需解決的問題。
4、鑒于此，特提出本專利技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、在先專利申請cn118620290a中公開了一種生物質(zhì)熱解液-殼聚糖成膜液
2、本專利技術(shù)經(jīng)過大量研究后發(fā)現(xiàn)，通過控制納米纖維素與生物質(zhì)熱解液的用量關(guān)系，能夠兼顧提升原本的生物質(zhì)熱解液膜的機械強度和抑菌性，此外，還可提升生物質(zhì)熱解膜的耐水性能，增強生物質(zhì)熱解液膜的耐用性。
3、基于此，本專利技術(shù)具有如下技術(shù)方案：
4、第一方面，本專利技術(shù)提供一種生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，包括殼聚糖、生物質(zhì)熱解液和納米纖維素懸浮液；其中，所述生物質(zhì)熱解液與所述納米纖維素的質(zhì)量比為（125~250）：1。
5、本專利技術(shù)發(fā)現(xiàn)，將上述用量的納米纖維素引入生物質(zhì)熱解液中，能夠兼顧提升膜材料的機械強度、耐水性以及抑菌性。
6、本專利技術(shù)中，所述生物質(zhì)熱解液與所述納米纖維素的質(zhì)量比可以是125：1、150：1、175：1、200：1、225：1或250：1等比值。
7、作為優(yōu)選，所述生物質(zhì)熱解液與所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量比為（1~2）：1；所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量濃度為0.4wt%~1.0wt%。
8、本專利技術(shù)中，所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量濃度可以為0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1.0wt%等數(shù)值。
9、作為優(yōu)選，以所述生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述殼聚糖的含量為2wt%~9.1wt%，例如，2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%或9.1wt%等數(shù)值。
10、進(jìn)一步優(yōu)選地，以所述生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述殼聚糖的含量為2wt%~5wt%。
11、作為優(yōu)選，以所述生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述生物質(zhì)熱解液的含量為46~65wt%；例如，可以是46wt%、47wt%、48wt%、49wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%或任意兩數(shù)值之間的任一數(shù)值。
12、作為優(yōu)選，所述成膜液由如下重量份數(shù)的組分組成：
13、生物質(zhì)熱解液?1~2份；
14、殼聚糖?0.04~0.2份；
15、納米纖維素懸浮液?1份；其中，所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量濃度為0.4wt%~1.0wt%。
16、作為優(yōu)選，所述納米纖維素包括纖維素納米晶、纖維素納米纖維、細(xì)菌纖維素和tempo氧化納米纖維素中的一種或幾種。
17、本專利技術(shù)中，納米纖維素的原料可以是植物纖維、藻類、被囊類和細(xì)菌；而植物纖維原料包括木材、竹子、棉花、麻類、秸稈、麥草、蘆葦、紙漿等。這些原料可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已公開的不同的提取技術(shù)和方法，如酸水解、機械精煉、酶解法等合成上述納米纖維素材料，在此不對其進(jìn)行限定。比如tempo氧化納米纖維素為通過tempo（2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基）介導(dǎo)的氧化過程制備的纖維素納米纖維。
18、作為優(yōu)選，所述殼聚糖的脫乙酰度≥95%，粘度為100~200?mpa?s。
19、作為優(yōu)選，所述生物質(zhì)熱解液的制備方法包括：將生物質(zhì)原料原料進(jìn)行熱解，收集400℃以下的餾分，冷凝得到所述生物質(zhì)熱解液。
20、本專利技術(shù)中，所述生物質(zhì)原料可以是木材、竹材、果殼、秸稈等生物質(zhì)原料，相應(yīng)獲得的生物質(zhì)熱解液為木醋液、竹醋液、果殼木醋液、秸稈木醋液。
21、更優(yōu)選地，所述生物質(zhì)熱解液的制備方法還可以包括對所述生物質(zhì)熱解液進(jìn)行精制，以去除木焦油。
22、本專利技術(shù)中，為了獲得精制的生物質(zhì)熱解液，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠使用現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開的任何精制方法，如依次進(jìn)行靜置、活性炭吸附和精餾操作等以去除木焦油等有害物質(zhì)，在此不對該精制方法進(jìn)行限定。
23、第二方面，本專利技術(shù)提供所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的制備方法，包括：為增加殼聚糖的用量，提升膜材料的機械性能，先將納米纖維素懸浮液與生物質(zhì)熱解液進(jìn)行混合，然后加入殼聚糖混合均勻，即得所述納米纖維素增強的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液。
24、第三方面，本專利技術(shù)提供一種生物質(zhì)熱解液膜的制備方法，其包括：將所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液在平板上進(jìn)行刮膜，干燥后將膜從平板上揭下即得。
25、作為優(yōu)選，所述平板包括亞克力板或玻璃板等。
26、作為優(yōu)選，所述刮膜通過刮膜器進(jìn)行，所述刮膜器的厚度為0.25~1mm。
27、作為優(yōu)選，所述干燥在烘箱中進(jìn)行，設(shè)置干燥溫度為50~70℃。
28、第四方面，本專利技術(shù)提供一種生物質(zhì)熱解液膜，其由上述的制備方法制得。
29、本專利技術(shù)提供的生物質(zhì)熱解液膜及其成膜液與制備方法，通過將納米纖維素懸浮液引入生物質(zhì)熱解液膜的成膜液中，同時控制納米纖維素懸浮液與生物質(zhì)熱解液的用量比，能夠獲得一種兼顧機械性能、耐水性和抗菌性的膜材料。同時制備過程簡易高效，較大的節(jié)約成本，同時提升了生物質(zhì)熱解液膜的應(yīng)用價值。
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1.一種生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，包括殼聚糖、生物質(zhì)熱解液和納米纖維素懸浮液；其中，所述生物質(zhì)熱解液與所述納米纖維素的質(zhì)量比為（125~250）：1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，所述生物質(zhì)熱解液與所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量比為（1~2）：1；所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量濃度為0.4wt%~1.0wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，以所述生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述殼聚糖的含量為2.0wt%~9.1wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，以所述生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述生物質(zhì)熱解液的含量為46~65wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，所述成膜液由如下重量份數(shù)的組分組成：
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，所述納米纖維素包括纖維素納米晶、纖維素納米纖維、細(xì)菌纖維素和TEMPO氧化納米纖維素中的一種或
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，所述殼聚糖的脫乙酰度≥95%，粘度為100~200?mpa?s；
8.權(quán)利要求1~7任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的制備方法，其特征在于，包括：先將納米纖維素懸浮液與生物質(zhì)熱解液進(jìn)行混合，然后加入殼聚糖混合均勻，即得所述納米纖維素增強的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液。
9.一種生物質(zhì)熱解液膜的制備方法，其特征在于，包括：將權(quán)利要求1~8任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液在平板上進(jìn)行刮膜，干燥后將膜從平板上揭下即得。
10.一種生物質(zhì)熱解液膜，其特征在于，其由權(quán)利要求9所述的制備方法制得。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，包括殼聚糖、生物質(zhì)熱解液和納米纖維素懸浮液；其中，所述生物質(zhì)熱解液與所述納米纖維素的質(zhì)量比為（125~250）：1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，所述生物質(zhì)熱解液與所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量比為（1~2）：1；所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量濃度為0.4wt%~1.0wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，以所述生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述殼聚糖的含量為2.0wt%~9.1wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，以所述生物質(zhì)熱解液膜的成膜液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，所述生物質(zhì)熱解液的含量為46~65wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項所述的生物質(zhì)熱解液膜的成膜液，其特征在于，所述成膜液由如下重量份數(shù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王堃，常澤宇，宋楊，徐強，孫曉峰，
申請(專利權(quán))人：北京壹次方綠色科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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